通信基站电源系统设计

巩峰峰+乔慧

【摘要】 本文介绍了通信基站电源系统，对外市电引入、交流供配电、直流供配电、蓄电池、直流远供、防雷接地、空调等子系统设计进行简要分析。

【关键词】 通信基站电源 交流供配电 直流供配电 防雷接地 空调

一、引言

通信基站电源系统以满足基站设备7×24小时不间断供电为原则，对移动通信网络可靠运行至关重要。随着各运营商网络共建共享，通信基站电源系统需积极推进优化设计，保证通信网络的安全。本文对通信基站电源设计进行简要分析。

二、 通信基站电源系统介绍

通信基站电源系统包含外市电引入、交流供配电、直流供配电、蓄电池、直流远供、防雷接地、空调等子系统[1]。

通信基站使用市电作为主用电源，移动油机作为备用电源。当市电正常时，由市电电源供基站用电；当市电检修或故障停电时，由移动油机供电。市电与移动油机的转换在各站内双电源转换箱上进行。油机未供电时，由蓄电池组放电供电。直流配电系统应具有两级电压切断装置，第一级先切断基站负荷（优先保证传输设备用电），第二级为电池放电至终止电压时切断电池（保护电池）。

三、 通信基站电源系统设计

1、外市电引入。各新建基站的外市电引入优选从公共电网引入一路380V/220V的交流电源；如无法引入，则在满足供电质量前提下，按以下两种方案引入：①从基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V的交流电源；②自建变压器，引入一路10kV高压市电。自建变压器优选油浸式产品，变压器容量按照基站远期规划容量配置。不管采用何种引入方式，各基站要求至少引入一路三类或优于三类（平均月市电故障≤4.5次，平均每次故障持续时间≤8h）的市电作为主用交流电源。

2、交流供配电。各新建基站的交流供电系统优选从公共电网引入一路较可靠的380V市电（距离较远时可采用10kV市电引入，在基站附近新建变压器），每站一般配置1个380V/100A或380V/63A挂墙式交流配电箱（容量应满足基站远期需求），输出分路及容量应满足开关电源、空调、照明、插座等的需求。各基站配置…1个浪涌保护器SPD（可内置在配电箱内，Imax根据基站位置和行标要求确定）。各基站配置1个油机/市电转换屏，亦可于交流配电箱内设置移动油机/市电转换开关。

3、直流供配电。基站直流供电一般采用组合式开关电源系统，开关电源的作用是把交流电进行整流滤波，输出纯净的-48V直流电，一部分给基站主设备供电，另一部分通过监控模块设置给后备蓄电池组充电。基站开关电源由四部分组成：交流配电单元、整流模块、监控模块和直流配电单元。电源容量分机架容量和配置容量：机架容量是最大配置容量（满配容量），配置容量是当前电源配置模块数*单个整流模块额定容量。基站开关电源直流配电单元负责给通信设备提供直流电源的分配，基站主设备接入一次下电配电单元，传输设备和监控设备接入二次下电配电单元。

4、蓄电池。蓄电池的作用为后备电源，在交流停电情况下，因蓄电池与整流器并联，由蓄电池向用电设备供电。蓄电池均、浮充电压，25±5℃情况，每节蓄电池的浮充电压应为2.23-2.27V，均充电压应为2.30-2.35V。基站配备的蓄电池一般为两组，每组24节，浮充电压一般设定为-54V。

5、直流远供。直流远供应用于取电费用高、取电难度大、小微站增补、拉远需求、后备动力保障能力不足等场景，利用局端基站的-48V电源作为远程供电系统局端设备的电源输入，将48V电压变换成215～410V的高压直流，通过复合光缆将高压直流电源输送给远端设备，远端设备再将高压直流转换成-48V电源供给BBU设备。若BBU为交流供电，則不需要远端设备，直接将高压直流电源供给设备。解决48V直流电源传输距离近，拉远设备引电困难。

为保障远端基站稳定性，直流远供系统局端设备采用n+1模块化配置，最大容量一般在5KW以上，远端设备的容量在600W左右，一般可接入2个RRU。电源传输距离在4KM以上，一般按不超过6KM考虑。

6、防雷接地系统。1）防雷系统。通信基站安装SPD浪涌保护器来防止感应雷的破坏[2]。在交流配电箱安装第一级浪涌保护器（60-120KA），在开关电源交流接入处安装第二级浪涌保护器（40KA），在开关电源直流输出处安装第三级浪涌保护器（15KA）。2）接地系统。通信电源中的接地系统按用途可分为：工作接地、保护接地、防雷接地。通信局站各类电信设备的工作接地、保护接地以及建筑防雷接地共同合用一组接地体的接地方式称为联合接地方式[3]。

7、空调系统。基站空调首先选用高能效比、大风量、小焓差的空调。空调的选型是满足冷量的最大需求，考虑冷量冗余及基站热负荷季节性波动，基站实际冷负荷需求，在夏季和冬季、白天和晚上的变化范围非常大。当建筑负荷变化超过总负荷变化的40%时，最大可选冷量按80%配置。一般基站空调按两台主备配置，启动温度设置为26-28…℃。

结束语：随着移动通信的飞速发展，经济增长、社会发展和人们物质生活及精神生活水平的提高对通信提出了更高、更新的要求，对通信基站电源系统的要求也越来越高。作为通信系统的“心脏”，通信基站电源系统必须具有高可靠性、高稳定性、高效率的特点，通过通信基站电源系统的设计分析，实现网络安全可靠的目标。

参 考 文 献endprint